- Hình thái của lớp xốp: khi Ja tăng thì dạng hình thái lớp xốp không thay đổ
4.1.xốp của lớp aSiCxốp
Nghiên cứu tính chất và khả năng ứng dụng của lớp aSiC xốp
4.1.xốp của lớp aSiCxốp
Như đã trình bày trong Chương 1, hai tính chất tạo nên đặc tính nổi trội của vật liệu SiC xốp so với vật liệu khối là diện tích bề mặt hiệu dụng và huỳnh quang. Hai tính chất này lại liên quan mật thiết với độ xốp của mẫu [108]. Do đó, trước khi nghiên cứu tính chất huỳnh quang của các mẫu aSiC xốp, chúng tôi tiến hành khảo sát độ xốp của các mẫu.
Độ xốp của mẫu ăn mòn trong HF/H2O
Sau khi chế tạo chúng tôi đã tiến hành đo độ xốp của một số mẫu 3i-aSiC xốp để nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ dòng anốt lên độ xốp (P) của các mẫu. Các mẫu đã được tiến hành đo độ xốp bằng phương pháp cân trọng lượng như đã trình bày trong Chương 1. Trên Bảng 4.1 là độ xốp của các mẫu aSiC xốp ăn mòn trong dung dịch 0,5% HF, thời gian ăn mòn 50 phút, với mật độ dòng điện hóa khác nhau. Kết quả cho thấy độ xốp của các mẫu tăng khi mật độ dòng anốt tăng. Các kết quả này của chúng tôi là tương tự như của các tác giả khác khi họ ăn mòn anốt các mẫu cSiC [49, 108, [110]. Ví dụ trong nghiên cứu của Naderi và đồng nghiệp [108] khi ăn mòn anốt tạo lớp SiC xốp trên đế 6H-SiC loại n trong dung dịch HF/C2H6O2/H2O2 = 1/2/1 với mật độ dòng là 10, 15 và 20 mA/cm2 trong thời gian 30 phút, thì độ xốp của các mẫu đã thu được tương ứng là 52%, 68% và 76%.
Bảng 4.1. Các giá trị độ xốp của các mẫu 3i-aSiC xốp ăn mòn trong dung dịch 0,5% HF/H2O trong thời gian 50 phút với các mật độ dòng khác nhau.
Ja (mA/cm2) 0,3 0,7 1,0 1,2 1,5 2,0 2,3 2,5 3,0 3,5
116
Chúng tôi cũng đã tiến hành đo độ xốp của các mẫu aSiC xốp ăn mòn với các mật độ dòng khác nhau trong các dung dịch HF có nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy quy luật thay đổi độ xốp theo mật độ dòng anốt là tương tự nhau cho các nồng độ HF khác nhau, kết quả này hoàn toàn phù hợp với sự thay đổi hình thái theo mật độ dòng điện hóa. Trên Hình 4.1 là đồ thị các giá trị thực nghiệm mô tả sự phụ thuộc của độ xốp vào mật độ dòng điện hóa với các nồng độ HF khác nhau.
Hình 4.1. Đồ thị các giá trị thực nghiệm độ xốp (các điểm hình vuông) của các mẫu 3i- aSiC sau khi ăn mòn anốt với các mật độ dòng điện khác nhau trong dung dịch HF/H2O với các nồng độ (a) 0,3; (b) 0,5; (c) 0,7 và (d) 0,9%, thời gian ăn mòn cho các mẫu trong
các dung dịch này tương ứng là 140, 50, 30 và 16 phút.
Độ xốp của các mẫu ăn mòn trong HF/EG
Sau khi chế tạo chúng tôi cũng tiến hành đo độ xốp của một số mẫu 3i-aSiC xốp đã được ăn mòn anốt trong dung dịch HF/EG. Trên Bảng 4.2 là độ xốp của các mẫu này. Các kết quả cho thấy độ xốp của các mẫu tăng khi mật độ dòng anốt tăng, điều này là tương tự với kết quả ăn mòn anốt trong dung dịch HF/H2O. Tuy nhiên, sự thay đổi độ xốp theo mật độ dòng của các mẫu aSiC xốp chế tạo trong dung dịch HF/EG là ít hơn so với mẫu chế tạo trong dung dịch HF/H2O.
117
Bảng 4.2. Độ xốp của các mẫu 3i-aSiC xốp đã được ăn mòn anốt trong dung dịch 0,5% HF/EG trong thời gian 30 phút với các mật độ dòng khác nhau.
Mẫu E1 E2 E3 E4 E5 E6
Ja
(mA/cm2) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
P
(%) 14 23 31 36 40 43
So sánh kết quả trên Bảng 4.2 và 4.1 thì thấy độ xốp của các mẫu aSiC ăn mòn anốt trong dung dịch HF/EG thấp hơn khá nhiều so với của mẫu ăn mòn anốt trong dung dịch HF/H2O và như vậy sẽ có những sự khác biệt trong tính chất của chúng. Các vấn đề này sẽ được phân tích trong mục sau.